V Evropě se zpožďovaly frekvencí řízené hodiny, na vině jsou spory mezi Srbskem a Kosovem

Dobrý den,

elektrizační soustavy jednotlivých států kontinentální Evropy jsou synchronně propojeny a frekvence je takzvaná celosystémová veličina. Pokud v jedné zemi vznikne problém s nedostatkem nebo přebytkem výkonu, projeví se tento jev na frekvenci celé propojené soustavy. Při nedostatku výkonu frekvence klesá a při přebytku výkonu naopak roste.

JB

Naprostý souhlas. Výkon musí v každém okamžiku odpovídat spotřebě.

Jako laik bych čekal spíš změny napětí, než frekvence. Nižší frekvenci při vyšší zátěži způsobuje pokles otáček generátorů v elektrárnách? Dají se otáčky generátorů vůbec udržet tak, aby dávaly přesně 50,000 Hz?

Není dnes frekvence v síti vytvářena nějak elektronicky?

Ve zkratce napětí hlídá jiná regulace, která je schopná více nabudit elektromagnety, tím kompenzovat úbytek napětí na vinutí stroje. Dál to už mají v rukou pánové Ohm a Kirchhoff. To co popisujete, změnu napětí, to je vidět jenom u stejnosměrných obvodů s bateriemi, nebo malými generátory s permanentními magnety, díky vnitřnímu odporu zdrojů (pokud máme výkonově předimenzovaný motor, např. lokomotiva (6 MW) a dynamo vagonu (např. 10kW)). Ovšem kdybyste si vzal nějaké průmyslové dynamo, a to napojil na otáčkově nestabilizovaný zdroj mechanické energie (třeba parní stroj) a toto mělo napěťovou regulaci, automatickou, tak se mu se zatížením budou také měnit otáčky. Proto tam býval ještě otáčkový regulátor který páru pouštěl/škrtil a řídil tak výkon stroje. Dneska to bude mnohem sofistikovanější.

V elektrárně musí platit zákon zachování energie, podobně jako když jedete na kole třeba, když jedete bez batohu tak, řekněme že člověk dává konstantně 100W mechanické práce, tak těchto 100W bude odpovídat nějaké dráze X, kolo se otočí N krát, teď si vezmete batoh, nebo pro větší názornost budete stěhovat starou Tesla Color, ta je dost těžká, naráz potřebujete vyvodit větší sílu k překonání tření takže z rovnice práce v klasické mechanice vyjde vzdálenost X2 a tedy se kolo otočí o N2 otáček, kde X2<X a N2<N. Obdobně to bude platit i v elektrárně

Asi to není naprosto přesný postup a někdo z energetiků to osvětlí lépe, ale pro představu by to mohlo stačit. napětí je jakoby nezávislá funkce, stejně dobře by tom mohl být řemen z Temelína až do Ostravy, co tam je hlavní je vztah mezi transformujícími se energiemi a ty jsou reprezentovány v doméně otáček. Do turbíny vstupuje tepelná energie, z ní vystupuje mechanická, ta vstupuje do generátoru a z toho vystupuje elektřina. Rotor je tu brzděn magnetickým polem odebíraného proudu (reprezentujeme třením kola v příkladu nahoře), brzdíme větší silou než jakou působí turbína, takže začneme zpomalovat až do bodu kdy se ty síly zase vyrovnají, to bude ale při nižších otáčkách (frekvenci). (reprezentuje pokles rychlosti v příkladu s kolem)

Stačí?

Stačí.

Už to chápu. Laicky řečeno je tedy prioritou v síti udržet přesné napětí, a aby nebyli generátory přetížené musí klesnout jejich otáčky, jinak by dodávaly více energie než na kolik jsou dimenzované. Nižší frekvence je pro síť menší zlo než nižší napětí, nebo dokonce odpojení generátorů od sítě kvůli ochraně před přetížením.

Chápu to správně?

Ne, nechápete to dobře. Napětí je do určité míry nezávislé na otáčkách, hlídá se to buzením, jiný regulační okruh.

Ale otáčky klesají v důsledku toho že turbína nedodává potřebnou energii, generátor nemůže přeměnit více energie než dodá turbína, jinak máte perpetum mobile, a turbíny v celé Evropě nedodávají energii rovnající se zátěži, takže podle fyzikálních zákonů klesne jediný možný parametr - otáčky. A to do bodu kdy se dosáhne rovnovážného stavu.

Možná ještě lepší příklad:

Výkon je práce za čas, to je z definice.

Takže se vezměme motor s navijákem, 1 tuna v 10 metrech je rovna 98,1KJ, vytáhli jsme ji za 10 minut, to je 163.5W výkonu, toto máme napojené na parní stroj s alternátorem které dodává 200W max. (a má regulátor), teď k tomu napojíme ještě takovou zátěž že motor může vžít jen 140W, tedy nám těch 98.1Kj dodá asi za 700 vteřin, tedy za nějakých 11 minut, co se mohlo změnit? Práce? Ne, ta je stejná, klesl výkon a vzrostl čas, všechno ostatní je stejné, celý naviják, převody, co se tedy muselo změnit? otáčky motoru. Ustálily se na takové hodnotě kdy poskytnutý výkon byl schopen vykonat potřebnou práci.

Podobně to bude pracovat ve střídavé síti. Frekvence neklesá zásadněji jenom protože nedostatek výkonu je proti celé síti hodně malý.

*regulátor napětí

*využít

Pane C je to naprosto přesné. Před mnoha lety jsem to vysvětloval na příkladu automobilu. Po rovině jede konstantní rychlostí např. 60 km/hod, přijedu do hor to znamená že jedu do kopce a chci jet stejnou rychlostí to znamená že musím při stejné rychlosti přidat plyn. V článku byla informační nepřesnost. Případné změny připojení / odpojení Kosova se projeví dle velikosti měněného výkonu. Kosovo není živeno jednou linkou. Není tam žádná výroba tak že případné změny budou odpovídat plusovým změnám frekvence.

K neporozumění je jiná věc.

Je v EU předpis, že frekvence se má stabilizovat na sumárně cca 1 kmit za den. Tj. co se ztratí při přetížení, má se dohnat v noci. Proč se to neděje v tomto případě?

-1 Úsporu dodané energie (významnou) za tím nevidím a nechápu.

-2 Pokud si pamatuji, tak při spojení k do Rakouska se nemusela žádná konverze přece řešit. V 70 letech byla vyčleněna VVN linka a turbíny např. z Dětmarovic byly přifázovány na Rakouskou síť. Jak prosté.

Mám osobní zkušenost. V roce 1979 byl v poruše blok Hodonínské elektrárny a protože zpravidla pracoval pro Rakousko bylo ho nutno nahradit - byl to zdroj deviz. Jeden blok z EDĚ byl vyčleněn jako náhrada. Bylo velmi zajímavé sledovat provoz. Vyčleněn byl blok 4. Po připojení byly otáčky stroje přesně 3000 a vedlejší blok měl 2930. Když jsme měli nějaké provozní problémy tak nám Rakouský dispečer řekl tři hodiny přežiju a podržím vás potom musím hledat zdroje někde jinde a budou podstatně dražší. Do uvedených tří hodin jsme se vždy vešli. Opačně jsme dokázali Rakousko podržet tak že byla vzájemná shoda.

Jaký je výkon sítě v Kosovu a jaký je v propojené Evropě?

3GW? Nevím ho, mapa také mlčí, ještě... Zkusím pohledat ještě v jedné starší "databázi" jestli existuje ještě.

entsoe. eu/map/Pages/default.aspx

Vy jste na el. síť větší odborník, ale pokud ten proud nikdo nevyrobí, tak to asi brzdit bude. No rozhodně by asi byl lepší krok je odstřihnout, ať si to řeší sami.

Momentálně u nás je síť zatížena na cca 9000 MW. Kosovo je obyvatelstvem na cca 1/5 našeho obyvatelstva. Průmysl nic moc, teplejší pásmo tak že 1800 MW bude asi blízko pravdě. Uvedené tvrzení že Kosovo ovlivňuje frekvenci Evropy je opravdu hodně přitažené za vlasy i když by vypadla celá místní výroba. Když dnes vypadne celý Temelín tak se v Evropě taky nic moc nestane.

Ještě se trochu doplním. Taky mám budíka na síť a žádné zpoždění jsem poslední dobou nezaznamenal. Přebírají se zde informace bez ověření. Píše se zde o problémech mezi Srbskem a Kosovem. Jaké jsou to problémy?

Dobrý den,

zprávu jsme přebrali v rámci zpravodajství ČTK. Před jejím uveřejněním jsme nicméně zkontrolovali původ informace na webu ENTSO-E. Zde je tisková zpráva k dané situaci - https://www.entsoe.eu/news-events/announcements/announcements-archive/Pages/News/2018-03-06-press-release-continuing-frequency-deviation-in-the-continental-european-power-system.aspx

Podle vyjádření ENTSO-E se v období od poloviny ledna do začátku tohoto týdne pohybovala frekvence v evropské síti průměrně na hodnotě 49,996 Hz, což pro síť nepředstavuje žádné riziko, ale na chodu frekvencí řízených hodin se tato odchylka samozřejmě projeví. Jednoduchým propočtem zpoždění opravdu vychází na přibližně 6 minut.

V tiskové zprávě je rovněž uveden původ této situace, který ENTSO-E připisuje zóně Srbsko, Makedonie, Černá Hora, konkrétně Srbsku a Kosovu.

Z vlastní zkušenosti mohu ještě dodat, že hodiny na mikrovlnné troubě se mi doma opravdu zpozdily o tuto hodnotu.

Přeji pěkný den,

EM

Možné jsou tři scénáře. Zvýšení spotřeby, snížení spotřeby, neplacení za spotřebovanou energii. Který scénář je aktuální. Jaké jsouskutečné problémy na Srbsko - Kosovské hranici?

Vláďo, co jsem četl, tak je to právě neplacení a nemožnost oblast odstřihnout (pochybuji o tom tedy, ale je možné že po válce a problémech je síť v háji), takže prostě nevyrábí. Jde o to že je v Kosovu je oblast obývaná Srby, ti neplatí vládě Kosova protože ji neuznávají, ta až do loňského prosince pro ně proud dotovala, teď se na to vykašlala, takže sami nevyrábí a Srbové také ne, protože jim to taky nebude platit. Takže prostě není výkon => umoří se to frekvencí protože na úkor napětí se to také jaksi neděje (byť o lze, nebo to chtěli dělat Francouzi když měli problém) A asi do toho leze i to že se tam nedá procpat výkon.

Upřímně bych jim to také nedotoval. Podle mne je zásadní problém že jsou do sítě civilizované Evropy napojeni přímo, když se poprvé spojila ČR se západem "na přímo" (vynechejme obdob přepojování celých oblastí na rakouskou síť někdy v 60/70 letech, četl jsem to někde v článku o historii EPS) tak v Bavorsku byla měnírna s se stejnosměrným meziobvodem. Tato oblast by se měla napojit stejně. Slovinsko i Chorvatsko jsou už stabilní, Srbsko, Albánie, Makedonie, Kosovo, Bosna a Hercegovina, ne, to je prostě Balkán, napojit jenom přes měnírnu. Není důvod proč jim to dotovat. Kdyby nebyli asi minimálně na čekací listině EU tak by se to dalo uhradit zabavením dodávek něčeho na umoření dluhů za proud. Ale to je krajní a velmi neslušné řešení.

Jinak také máme hodiny na síť, ale ty mají nezávislý oscilátor protože mají i záložní (no pár let mrtvou, nevyměněnou) baterii, problém se bude týkat hodin kde čítač není krmen oscilátoru a děliček (či přímo, ale to není tak přesné), ale z nějakého obvodu který reaguje na hodnotu napětí (kdybych to dělal já tak vstup sekundové čítač bude napojený na jednu z tandemu zenerových diod která má dostatečný úbytek napětí druhá bude blokovat na vhodnou spínací hodnotu, samozřejmě proud omezující odpor, tím dostanete takový divný lichoběžník, který ale bude pro čítač asi OK) Schémata na to najdete kdyby Vás to zajímalo.

Poslední přístroj který využíval frekvenci sítě jako časové základny jsem viděl naposledy snad před 30 lety. Ceny přesných krystalů jsou již daleko levnější než potřebné množství součástek které by to řešili frekvencí sítě.

Pěkně kecáte.

Já jsem musel před týdněm upravit hodiny o 4 minuty na mikrovlnce a elektrické troubě. Tolik ke skutečné realitě působení tohoto problému v Česku.

Jsem laik a nechápu jak nedostatek výroby elektřiny v jedné zemi může způsobit změnu frekvence sítě v ostatních zemích.

Můžete to pro mě nějak jednoduše vysvětlit?